フラボノイド輸送系の包括的解明と有用物質生産への応用

• 研究課題/領域番号: 26712013
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 応用生物化学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 杉山 暁史 京都大学, 生存圏研究所, 准教授 (20598601)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 19,370千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 4,470千円); 2016年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円); 2015年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円); 2014年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
• キーワード: フラボノイド / 輸送体 / 有用物質生産 / プラスチド

研究成果の概要

植物は20万種以上にも上る多様な二次代謝産物を生産するが、その中でもフラボノイドは7,000種以上の大きなグループであり、医薬品原料や機能性食品等として私たちの生活に重要な化合物も多く含まれる。しかし、これらの植物由来の有用物質は、含有量が少ない、希少植物由来である、精製が困難である等の理由により、安定供給には大きな障害がある。本研究では植物におけるフラボノイドの細胞外やプラスチドへの輸送体を明らかにすることにより、形質転換体を用いた有用フラボノイド安定生産系の構築を目指した。

研究成果

• [国際共同研究] ロレーヌ大学(フランス)
• [国際共同研究] スタンフォード大学(米国)
• [国際共同研究] スタンフォード大学(米国)
• [国際共同研究] ロレーヌ大学(フランス)
• [雑誌論文] Molecular Characterization of LjSWEET3, a Sugar Transporter in Nodules of Lotus japonicus (2017)
  • 著者名/発表者名: Akifumi Sugiyama, Yuka Saida, Mayuko Yoshimizu, Kojiro Takanashi, Davide Sosso, Wolf B Frommer, Kazufumi Yazaki
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 58 ページ: 298-306
  • DOI: 10.1093/pcp/pcw190
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Molecular assessment of the bacterial community associated with Cassava (Manihot esculenta Crantz) cultivation in Cameroon (2017)
  • 著者名/発表者名: Sarr, P.S., Sugiyama, A., Begoudeb, A.D.B, Yazaki, K.,, Araki, S., Nawata, W.
  • 雑誌名: Microbiological Research 巻: 197 ページ: 22-28
  • DOI: 10.1016/j.micres.2016.12.011
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Developmental and nutritional regulation of isoflavone secretion from soybean roots (2016)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, A., Yamazaki, Y., Yamashita, K., Takahashi, S., Nakayama, T., Yazaki, K.
  • 雑誌名: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 巻: 80 号: 1 ページ: 89-94
  • DOI: 10.1080/09168451.2015.1062714
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Molecular characterization of LjABCG1, an ATP-binding cassette protein in Lotus japonicus. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, A., Fukuda, S., Takanashi, K., Yoshioka, M., Yoshioka, H., Narusaka, Y., Narusaka, M., Kojima, M., Sakakibara, H., Shitan, N., Sato, S., Tabata, S., Kawaguchi, M. and Yazaki, K.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 10 号: 9 ページ: e0139127-e0139127
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0139127
  • NAID: 120005715333
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Metabolic engineering of flavonoids with prenyltransferase and chalcone isomerase genes in tomato fruits (2014)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki, K., Koeduka, T., Sugiyama, A., Sasaki, K., Linley, PJ., Shitan, S., Kumano, T., Yamamoto, H., Ezura, H., Kuzuyama, T., Yazaki, K.
  • 雑誌名: Ｐｌａｎｔ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 巻: 31 号: 5 ページ: 567-571
  • DOI: 10.5511/plantbiotechnology.14.0918a
  • NAID: 130004713024
  • ISSN: 1342-4580, 1347-6114
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Flavonoids in plant rhizospheres: secretion, fate and their effects on biological communication (2014)
  • 著者名/発表者名: Akifumi Sugiyama, Kazufumi Yazaki
  • 雑誌名: Ｐｌａｎｔ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 巻: 31 号: 5 ページ: 431-443
  • DOI: 10.5511/plantbiotechnology.14.0917a
  • NAID: 130004704196
  • ISSN: 1342-4580, 1347-6114
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] プラストキノン・トコフェロール生合成におけるフェノール性中間体の プラスチド取り込み輸送体の探索 (2017)
  • 著者名/発表者名: 棟方涼介、杉山暁史、矢崎一史
  • 学会等名: 日本農芸化学会 2017年度大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] ダイズ根からのイソフラボン分泌と根圏での動態 (2016)
  • 著者名/発表者名: 杉山暁史、山崎由実、濱本昌一郎、高瀬尚文、矢崎一史
  • 学会等名: 植物微生物研究会第26回交流会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2016-09-07
• [学会発表] プラストキノン・トコフェロール生合成における フェノール性中間体のプラスチド内向き輸送体の生化学的解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 棟方 涼介、杉山 暁史、矢﨑 一史
  • 学会等名: 第34回日本植物細胞分子生物学会（上田）大会
  • 発表場所: 上田
  • 年月日: 2016-09-01
• [学会発表] Molecular evolution and function of plant-derived prenyltransferases for polyphenols (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Munakata, Tomoya Takemura, Sakihito Kitajima, Toki Taira, Akifumi Sugiyama, Kazufumi Yazaki
  • 学会等名: 11th national meeting of the SFBV
  • 発表場所: Angers (France)
  • 年月日: 2016-07-06
  • 国際学会
• [学会発表] 圃場環境下のダイズにおける生育過程を通じたフラボノイドの含量、分泌及び動態の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山崎 由実, 杉山 暁史, 高瀬 尚文, 矢崎 一史
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] 圃場栽培ダイズにおける生育過程を通じたフラボノイドの分泌及び動態の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山崎 由実, 杉山 暁史, 高瀬 尚文, 矢崎 一史
  • 学会等名: 第25回植物微生物研究交流会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2015-09-14
• [学会発表] ダイズ圃場での根圏微生物と植物フラボノイドの解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 杉山 暁史
  • 学会等名: 第8 回ダイズ研究会
  • 発表場所: 盛岡市
  • 年月日: 2015-03-07
  • 招待講演
• [学会発表] ダイズの生育過程における根のフラボノイド及び根圏微生物叢の変動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 杉山暁史、上田義勝、小野愛、吉川正巳、高瀬尚文、矢崎一史
  • 学会等名: 第24回植物微生物研究会
  • 発表場所: 佐賀市
  • 年月日: 2014-09-19